Различия между Z-Wave и Zigbee

В этой статье рассматривается сравнение двух протоколов ZigBee и Z-wave. Они считаются самыми раскрученными протоколами для беспроводной связи разных устройств для «умного дома». Я собрал данные из разных источников в основном это wiki, habrahabr и др. Статья не претендует на оригинальность. Плюсы протокола ZigBee не дописаны.

Zigbee
Спецификация сетевых протоколов верхнего уровня основана на стандарте IEEE 802.15.4
Xbee — это бренд, беспроводные модули для коммуникации с использованием разных протоколов (Zigbee, Wi-Fi, BlueTooth и т.д.)

Существуют три основных типа устройств, в Zigbee-сетях устройства могут выполнять одну из следующих ролей:
Координатор – может быть только один в сети, никогда не спит.
Роутер – может быть много в сети, никогда не спит, служит узловой точкой и может выполнять функции оконечного устройства.
Оконечное устройство – чаще всего кормится от автономного источника питания, в этом случае львиную долю времени дрыхнет, периодически просыпаясь и пингуя своего хозяина (роутера или координатора) и проверяя, нет ли для него сообщений. Может выполнять мелкую работу дергать ногами или семплить входы.

+1. ZigBee работает в диапазоне частот 2.4 ГГц (как и технология WiFi, но в ZigBee возможно использование разных каналов)
+2. Масштабируем и расширяем в любой момент новыми устройствами.
+3. Может быть построен с помощью программного обеспечения с открытым исходным кодом.
+4. Шифрование трафика.
+5. Поддержка mesh-сети.
+6. 802.15.4 радио имеет определенное преимущество в условиях «зашумленной» среды, т.к. здесь используется более современная техника модуляции и передача сигналов с расширенным спектром.
+7. Не требует сертификации частот для использования устройств на основе ZigBee.

Z-Wave
Это беспроводная радио технология, разработанная специально для дистанционного управления. В отличие от Wi-Fi и других IEEE 802.11 стандартов передачи данных, предназначенных в основном для больших потоков информации, Z-Wave работает в диапазоне частот до 1 ГГц и оптимизирована для передачи простых управляющих команд (например, включить/выключить, изменить громкость, яркость и т. д.). Выбор низкого радиочастотного диапазона для Z-Wave обуславливается малым количеством потенциальных источников помех (в отличие от загруженного диапазона 2,4 ГГц, в котором приходится прибегать к мероприятиям, уменьшающим возможные помехи от работающих различных бытовых беспроводных устройств — Wi-Fi, ZigBee, Bluetooth).

Существуют два основных типа устройств, определяемых протоколом Z-Wave:
Контроллеры — способны инициировать передачу, а также хранить информацию, связанную с сетевой маршрутизацией.
Подчиненные устройства — (Ведомые устройства) являются конечными устройствами с вводом-выводом общего назначения (GPIO) – тип устройств, которые просто выполняют запросы контроллера. Это верно также и для ретрансляции сообщений – в полученных пакетах контроллер инструктирует определенное ведомое устройство, должно ли сообщение быть ретранслировано или нет.

+1. Многие устройства уже имеют поддержку этой сети (Mesh) и при включении они само интегрируются в неё например можно купить счетчик на воду выключатели света и главное управляющее устройство и всё это будет автоматически сконфигурировано без написания какого-либо кода.
+2. Альянс Z-Wave задает единые команды для всех производителей Z-Wave устройств, из-за чего все устройства совместимы друг с другом.
-3. Чтобы получить доступ к документации Z-Wave я должен в начале приобрести developer’s kit.
+4. Z-Wave работает в диапазоне частот до 1 ГГц
-5. Скорость: 9,6 кбит/с или 40 кбит/с, с полной совместимостью. (не возможно передавать Видео,Аудио,Изображений и т.д.)
-6. Для решений где требуется более 30 устройств, Z-Wave начинает становиться более дорогим, чем кабельные системы.
+7. Гарантирует совместимость со всеми устройствами от разных производителей, имеющих соответствующий логотип Z-Wave.
+8. Может быть построен с помощью программного обеспечения с открытым исходным кодом.
+9. Масштабируем и расширяем в любой момент новыми устройствами.
+10. 4,3 млрд. зашифрованных кодов безопасности для предотвращения клонирования. (шифрование трафика)
+11. Поддержка mesh-сети.
+12. Разделение Z-Wave сетей друг от друга используется идентификатор под названием Home ID.
+13. Каждый узел в сети имеет Node ID.
+14. Топология сети Z-Wave ячеистая, что позволяет избежать потери сигнала т.к. каждое устройство может быть как передающим так и принимающим сигнал.
-15. Максимальное количество узлов в сети Z-Wave – 232 шт.
+16. Благодаря ограничению количества пересылок сообщений между узлами до 4-рех, Z-Wave может использовать простой механизм маршрутизации и снизить требования к оперативной памяти узла.

Небольшая сравнительная таблица ZigBee и Z-Wave.